專利名稱：三層共擠pvc木塑復合發泡板及其制備方法
技術領域：
本發明屬于新材料領域，所制備的三層共擠PVC木塑發泡板主要應用于房地產建筑、路橋建筑、化工裝置土建部分、煤礦通道隔板等領域，也可作為櫥柜板、裝修用裝飾板
坐寸O
背景技術：
我國木材資源匱乏，解決這一問題的途徑之一就是通過新材料的研究開發，尋求木材的代用品。因而利用木材的邊角料、鋸末、木粉生產的PVC木塑復合發泡板就成為首選代用品。國外不少國家如美國、加拿大都投入較大力量開發木塑項目。三層共擠PVC木塑 復合發泡板可替代木板作為建筑模板和櫥柜板使用。建筑模板是混凝土結構工程施工的重要工具。在現澆混凝土結構工程中，模板工程一般占混凝土結構工程造價的20%-30%，占工程人工費的30%-40%，占工期的50%左右。模板技術直接影響工程建設的質量、造價和效益，因此它是推動我國建筑技術進步的一個重要內容。目前，我國建筑用模板以木模板為主，2009年的統計數據，木膠合板模板市場規模為3億平方米，其年產量為7730萬平方米，竹膠合板模板的市場規模為I. 22億平方米，年產量為3140萬平方米。2010我國建筑模板行業生產規模保持10%左右的增速；2011年-2012年我國建筑模板行業年均生產規模增速將在15%左右；到2012年底，我國建筑模板行業產量將達2. 2億平方米左右。年均建筑用工程模板板材需求總量保守計算在2000億元以上，并以年均9-12%的速度遞增。國內建筑模板行業落后于國外，主要以木模板為主，而木模板使用次數少，木材浪費嚴重。近兩年各種模板公司紛紛推出自己的新型產品，2011年下半年沙特基礎工業公司(SABIC)以及國內的金發科技、杰事杰等公司分別推出了新型建筑模板。以上幾家公司推出的建筑模板都是塑料模板，其成本高，切割不便，且存放過程中易發生變形，使用效果并不理想。三層共擠PVC木塑復合發泡板具有木材相似的加工性能，可作為建筑模板使用，比其它種類的建筑模板便宜，并且廢舊模板可以回收利用，是現階段替代木模板和鋼模板的理想的材料。由于三層共擠PVC木塑復合發泡板具有與木材相似的加工性能，阻燃并且無甲醛釋放，故成為替代木材的理想材料作為櫥柜板、裝飾板使用。目前國內還未見生產三層共擠PVC木塑復合發泡板的相關專利報道。

發明內容
發明目的本發明目的是提供一種新型的三層共擠PVC木塑復合發泡板，替代木板用作建筑模板和櫥柜板等，可以節省大量的木材，并且可以循環利用，實現環保、節能、資源綜合利用的要求。
技術方案一種三層共擠PVC木塑復合發泡板，其結構為ABA層狀結構；A層即外層為PVC層，厚度為O. 2mm IOmm ;兩層A層之間為B層即內層為PVC木塑發泡層，厚度為5mm 30mm ；外層組分的重量百分比如下聚氯乙烯40°/Γ50%、填充劑18°/Γ23%、抗沖改性劑2. 59Γ2. 8%、潤滑劑 O. 759Γ0. 85%、復合穩定劑 2· 5°/Γ3· 3%、偶聯劑 O. 27°/Γθ· 31%、加工助劑
I.059Γ1. 15%，余量為聚氯乙烯回收料；(所述聚氯乙烯回收料和聚氯乙烯是一致，本方案采用部分回收料作為原料。這樣，用回收料可以降低成本，同時也把廢舊的聚氯乙烯利用起來，減少對環境的破壞；同時，采用恰當比例的非回收料可以保證產品的品質要求。)內層組分的重量百分比如下聚氯乙烯459Γ55%、木質纖維粉39Γ5. 5%、填充劑9°/Γ 2%、發泡劑O. 199ΓΟ. 21%、增強劑5. 5%飛％、發泡調節劑4. 59Γ5. 3%、抗沖改性劑
I.99Γ2. 1%、潤滑劑O. 89ΓΟ. 9%、復合穩定劑29Γ2. 3%，余量是板材回收料。(所述板材回收料指的是本產品的回收料，即三層共擠PVC木塑復合發泡板回收料(例如切割時候產生的邊角料)。用回收料可以降低成本，另外廢物利用，減少了對環境的破壞；同時，采用恰當比例的新料可以保證產品的品質要求。)所述內層中的木質纖維粉是稻殼粉、花生殼粉、秸桿粉、玉米芯粉、植物莖葉粉、鋸末、刨花粉或廢紙粉中的一種或幾種粉末的混合物，各個粉末的粒徑大小為30 120目；所述外層和內層中的填充劑為碳酸鈣、滑石粉、煅燒陶土或硫酸鋇；(一般來說，煅燒陶土的主要成分為氧化鋁和氧化硅。)所述內層中的發泡劑為白發泡劑和黃發泡劑的混合物；白發泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨或碳酸銨；黃發泡劑為亞硝基類發泡劑、偶氮二甲酰胺或偶氮二異丁晴；所述內層中的發泡調節劑為丙烯酸酯類的多元共聚物；所述內層中的增強劑為丙烯酸酯類共聚物或丁二烯類共聚物；所述內層和外層中的抗沖改性劑為氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物；所述內層和外層中的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺類、脂肪酸金屬皂類、石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟中的一種或幾種的混合；所述內層和外層中的復合穩定劑為復合鉛類穩定劑、鋇鋅復合穩定劑、鈣鋅復合穩定劑或有機錫羧酸鹽穩定劑；所述外層中的加工助劑為丙烯酸酯共聚物；所述外層中的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。所述外層和內層中的聚氯乙烯的聚合度為600 1100。所述作為發泡調節劑的丙烯酸酯類的多元共聚物的分子量500萬飛00萬。所述外層和內層分別加工，步驟包括I)按照比例，分別把內、外層的原料稱量后分別加入不同混料機進行攪拌混料；內、外層原料的攪拌要求相同，具體如下封蓋后低速啟動，攪拌速度270 330轉/分鐘；3 7分鐘后調至高速，攪拌速度1000 1500轉/分鐘；(采用這種先低速后高速的攪拌方法，其原理是，如果直接調至高速，電流過大會把電機燒壞。更重要的是，由于回收料本身的顆粒大小、成分以及密度與其它原料都有差異，如果采用常規的攪拌要求，無法保證物料混合均勻，進而影響擠出后的產品質量穩定性；本方案混料攪拌采用上述要求，使得攪拌過程中回收料與其它物料充分拌勻，滿足了質量穩定性的要求。)通過電加熱(或其它合理的加熱方式)和物料自摩擦加熱把物料加熱至115°C 125°C時，把物料放入低速攪拌 釜，冷卻至30°C左右(可以是24 36°C)放出；(物料投入攪拌機后，是常溫，然后邊攪拌、邊加熱至上述溫度后攪拌即停止)2)將混合均勻的物料投入擠出機料斗中，其中，內層原料投入作為主機的擠出機，外層原料投入作為輔機的擠出機，分別擠出；同時保持擠出機各區的溫度保持在160 170°C，經擠出機將原料熔融塑化擠出；所述主機和輔機的出料口通過分配器連接到模具的進料口 ；內、外層物料通過分配器進入模具中，由模具擠出后經定型模冷卻定型；(冷卻是采用水冷，水溫控制在不超過10°C。)3)通過牽引方式把模具中定型得到的產品牽出，最后切割至所需長度。所述切割得到的產品中，次品及邊角料經粉碎、磨粉后再混入內層原料中使用。有益效果本發明所制備的三層共擠PVC木塑復合發泡板在保持較高的韌性(常溫簡支梁沖擊強度> 18KJ/m2 )的前提下具有一定剛性(彎曲模量> 660MPa)，同時具有較高的表面硬度，較好的尺寸穩定性和優異的握釘力，并且具有與木材類似的加工性能，是替代木板的理想材料，適于用作建筑模板和櫥柜板。
具體實施例方式本發明提供了一種三層共擠PVC木塑復合發泡板及其制備方法。本發明三層共擠PVC木塑復合發泡板為ABA結構，外層(A層)為PVC層，主要為板材提供表面性能，通常厚度為O.;內層(B層)為PVC木塑發泡層，主要為板材提供強度等性能，同時發泡層可以降低制品的重量，通常厚度為5mm-30mm。外層(A層)特征在于組分的重量百分比如下聚氯乙烯409Γ50%、填充劑18% 23%、抗沖改性劑2· 59Γ2. 8%、潤滑劑O. 759Γ0. 85%、復合穩定劑2· 5°/Γ3· 3%、偶聯劑O. 27°Γθ. 31%、加工助劑I. 059Γ1. 15%、聚氯乙烯回收料25% 35%。內層(B層)的特征在于組分的重量百分比如下聚氯乙烯459Γ55%、木質纖維粉39Γ5. 5%、填充劑9°/Γ 2%、發泡劑O. 19°/Γθ. 21%、增強劑5. 5%飛％、發泡調節劑4. 5°/Γ5. 3%、抗沖改性劑I. 99Γ2. 1%、潤滑劑O. 89ΓΟ. 9%、復合穩定劑29Γ2. 3%、板材回收料17°/Γ25%。在具體工程中，配方中的各個成分可以按照如下要求選用所述的聚氯乙烯的聚合度為600 1100。所述的木質纖維粉可以是稻殼粉、花生殼粉、秸桿粉、玉米芯粉、植物莖葉粉、鋸末、刨花粉、廢紙粉或上述粉末的混合物，經粉碎、研磨后粒徑大小為30-120目。所述的填充劑為碳酸鈣、滑石粉、煅燒陶土或硫酸鋇。所述的發泡劑為白發泡劑和黃發泡劑的混合，白發泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨或碳酸銨；黃發泡劑為亞硝基類發泡劑、偶氮二甲酰胺或偶氮二異丁晴。所述的發泡調節劑為分子量500飛00萬丙烯酸酯類的多元共聚物。
所述的增強劑為丙烯酸酯類共聚物或丁二烯類共聚物。所述的抗沖改性劑為氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物。所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺類、脂肪酸金屬皂類、石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟的一種或幾種的混合。所述的復合穩定劑為復合鉛類穩定劑、鋇鋅復合穩定劑、鈣鋅復合穩定劑或有機錫羧酸鹽穩定劑。所述的加工助劑為丙烯酸酯共聚物。所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。本三層共擠PVC木塑復合發泡板的制備方法的步驟是按照比例，分別把各組分原料稱量后加入高速混料機，封蓋后低速啟動，5分鐘后調至高速，待物料達到115°C 125 0C時打開料門放入低速鍋，冷卻至30 V左右放出。將混合均勻的物料經螺旋自動上料機投入擠出機料斗中，同時將擠出機溫度預先設定并保溫，經擠出機將原料熔融塑化。由主機和輔機共擠，通過專用模具擠出進入定型裝置中，冷卻定型成型，并通過牽引將其牽出，進入自動切割機按預先設定的長度實現自動切割至堆放架，將合格品入庫，次品及邊角料經粉碎、磨粉后重新使用。具體例子如下實施例I外層(A層)采用聚氯乙烯43%、填充劑19%、抗沖改性劑2. 7%、潤滑劑O. 8%、復合穩定劑3%、偶聯劑O. 3%、加工助劑I. 1%、聚氯乙烯回收料30. 1%。內層(B層)采用聚氯乙烯50%、木質纖維粉4%、填充劑10%、發泡劑O. 2%、增強劑 6%、發泡調節劑5%、抗沖改性劑2%、內潤滑劑O. 85%、復合穩定劑2. 1%、板材回收料19. 85%。按照比例，分別把各組分原料稱量后加入高速混料機，封蓋后低速啟動，五分鐘后調至高速，待物料達到115°C _125°C時打開料門放入低速鍋，冷卻至30°C左右放出。將混合均勻的物料經螺旋自動上料機投入擠出機料斗中，同時將擠出機溫度預先設定并保溫，經擠出機將原料熔融塑化擠出。由主機和輔機共擠，通過專用模具擠出進入定型模中，冷卻定型成型，并通過牽引將其牽出，進入自動切割機按預先設定的長度實現自動切割至堆放架，得到三層共擠PVC木塑復合發泡板。實施例2外層(A層)采用聚氯乙烯48%、填充劑19%、抗沖改性劑2. 5%、潤滑劑O. 8%、復合穩定劑3. 2%、偶聯劑O. 3%、加工助劑I. 1%、聚氯乙烯回收料25. 1%。內層(B層)采用聚氯乙烯55%、木質纖維粉4%、填充劑8%、發泡劑O. 2%、增強劑5. 5%、發泡調節劑5. 2%、抗沖改性劑2%、潤滑劑O. 85%、復合穩定劑2. 3%、板材回收料16. 95%。按照比例，分別把各組分原料稱量后加入高速混料機，封蓋后低速啟動，五分鐘后調至高速，待物料達到115°C _125°C時打開料門放入低速鍋，冷卻至30°C左右放出。將混合均勻的物料經螺旋自動上料機投入擠出機料斗中，同時將擠出機溫度預先設定并保溫，經擠出機將原料熔融塑化擠出。由主機和輔機共擠，通過專用模具擠出進入定型模中，冷卻定型成型，并通過牽引將其牽出，進入自動切割機按預先設定的長度實現自動切割至堆放架，得到三層共擠PVC木塑復合發泡板。
本產品的各項性能檢測均達到或超過擠壓木塑復合板材的質量要求，各項性能指標如下三層共擠PVC木塑復合發泡板檢測結果表
權利要求
1.一種三層共擠PVC木塑復合發泡板，其特征在于，其結構為ABA層狀結構；Α層即外層為PVC層，厚度為O. 2mm IOmm ;兩層A層之間為內層即B層為PVC木塑發泡層，厚度為5mm 30mm ； 外層組分的重量百分比如下聚氯乙烯40°/Γ50%、填充劑18°/Γ23%、抗沖改性劑2.59Γ2. 8%、潤滑劑 O. 759Γ0. 85%、復合穩定劑 2· 5°/Γ3· 3%、偶聯劑 O. 27°/Γθ· 31%、加工助劑I.059Γ1. 15%，余量為聚氯乙烯回收料； 內層組分的重量百分比如下聚氯乙烯45°/Γ55%、木質纖維粉39Γ5. 5%、填充劑9°/Γ 2%、發泡劑O. 199ΓΟ. 21%、增強劑5. 5%飛％、發泡調節劑4. 59Γ5. 3%、抗沖改性劑I. 99Γ2. 1%、潤滑劑O. 89ΓΟ. 9%、復合穩定劑29Γ2. 3%，余量是板材回收料。
2.根據權利要求I所述的三層共擠PVC木塑復合發泡板，其特征在于所述內層中的木質纖維粉是稻殼粉、花生殼粉、秸桿粉、玉米芯粉、植物莖葉粉、鋸末、刨花粉或廢紙粉中的一種或幾種粉末的混合物，各個粉末的粒徑大小為30 120目； 所述外層和內層中的填充劑為碳酸鈣、滑石粉、煅燒陶土或硫酸鋇； 所述內層中的發泡劑為白發泡劑和黃發泡劑的混合物；白發泡劑為碳酸氫鈉、碳酸氫銨或碳酸銨；黃發泡劑為亞硝基類發泡劑、偶氮二甲酰胺或偶氮二異丁晴； 所述內層中的發泡調節劑為丙烯酸酯類的多元共聚物； 所述內層中的增強劑為丙烯酸酯類共聚物或丁二烯類共聚物； 所述內層和外層中的抗沖改性劑為氯化聚乙烯、丙烯酸烷基酯或乙烯-醋酸乙烯酯聚合物； 所述內層和外層中的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺類、月旨肪酸金屬皂類、石蠟、聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟中的一種或幾種的混合； 所述內層和外層中的復合穩定劑為復合鉛類穩定劑、鋇鋅復合穩定劑、鈣鋅復合穩定劑或有機錫羧酸鹽穩定劑； 所述外層中的加工助劑為丙烯酸酯共聚物； 所述外層中的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。
3.根據權利要求I所述的三層共擠PVC木塑復合發泡板，其特征在于所述外層和內層中的聚氯乙烯的聚合度為600 1100。
4.根據權利要求2所述的三層共擠PVC木塑復合發泡板，其特征是所述作為發泡調節劑的丙烯酸酯類的多元共聚物的分子量500萬飛00萬。
5.一種權利要求I至4任一所述的三層共擠PVC木塑復合發泡板的制備方法，其特征在于所述外層和內層分別加工， 步驟包括 O按照比例，分別把內、外層的原料稱量后分別加入不同混料機進行攪拌混料；內、夕卜層原料的攪拌要求相同，具體如下 封蓋后低速啟動，攪拌速度270 330轉/分鐘；3 7分鐘后調至高速，攪拌速度1000 1500轉/分鐘； 通過加熱裝置加熱和物料自摩擦加熱把物料加熱至115°C 125°C時，把物料放入低速攪拌釜，冷卻至24 36°C放出； 2)將混合均勻的物料投入擠出機料斗中，其中，內層原料投入作為主機的擠出機，外層原料投入作為輔機的擠出機，分別擠出； 同時保持擠出機各區的溫度保持在160 170°C，經擠出機將原料熔融塑化； 所述主機和輔機的出料口通過分配器連接到模具的進料口 ；內、外層物料通過分配器進入模具中，由模具擠出后經定型模冷卻定型； 3)通過牽引方式把冷卻定型得到的產品牽出，最后切割至所需長度。
6.根據權利要求5所述的三層共擠PVC木塑復合發泡板的制備方法，其特征是所述切割得到的產品中，次品及邊角料經粉碎、磨粉再混入內層原料中使用。
全文摘要
本發明涉及一種三層共擠PVC木塑復合發泡板及其制備方法，為ABA結構，外層即A層采用聚氯乙烯、填充劑、抗沖改性劑、潤滑劑、復合穩定劑、偶聯劑、加工助劑、聚氯乙烯回收料為原料；內層即B層采用聚氯乙烯、木質纖維粉、填充劑、發泡劑、增強劑、發泡調節劑、抗沖改性劑、潤滑劑、復合穩定劑、板材回收料為原料。 經過高溫混合、冷卻，由主機和輔機共擠成型制成三層共擠木塑復合發泡板。由于三層共擠PVC木塑復合發泡板具有與木材相似的加工性能，阻燃并且無甲醛釋放，故成為替代木材的理想材料，可作為建筑模板、櫥柜板等使用。
文檔編號B32B5/18GK102922838SQ201210465540
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月17日 優先權日2012年11月17日
發明者高冬, 張傳玉, 胡秋英, 喬新泉, 朱駿峰, 王洪廷 申請人:中國化學工程第十四建設有限公司